5.3 第2课时 二氧化碳的实验室制法 二氧化碳对人类生活和环境的影响（讲解课件）-【优翼·学练优】2025-2026学年新教材九年级化学上册同步备课（科粤版2024）

第五单元 5.3 二氧化碳 第2课时 二氧化碳的实验室制法 二氧化碳对人类生活和环境的影响 1.初步学会制取CO2，了解实验室制取气体的思路和方法； 2.学生通过学习知道温室效应，增强环保意识，增强学生对社会和环境的责任感； 3.认识自然界中的碳循环。 学习目标 情境导入 同学们是否还记得我们实验室制取氧气的方法步骤？ 试剂的选择 发生装置的选择 收集装置的选择 组装仪器 进行实验 反思评价 我们知道，碳燃烧可以得到二氧化碳，但是这种方法难以收集到纯净的二氧化碳。 我们在实验室要用什么方法才能收集到纯净的CO2呢？ 合作探究 探究点一 实验室怎样制取二氧化碳 碳酸钠、稀硫酸也是实验室中常见的试剂，可以用碳酸钠和稀盐酸或者是碳酸钙和稀硫酸反应来制取二氧化碳吗？实验室还有粉末状的碳酸钙试剂，用它来制取二氧化碳，效果会怎么样呢？ 实验1：不同试剂反应制备二氧化碳 合作探究 探究点一 实验室怎样制取二氧化碳 1. 制取二氧化碳试剂的选择 试剂 反应速率 块状大理石 稀盐酸 稀硫酸 碳酸钠 稀盐酸 稀硫酸 粉末状碳酸钙 稀盐酸 稀硫酸 经过分析可知，实验室制取二氧化碳最理想的药品是大理石（或石灰石）和稀盐酸。 大量气泡，反应速度适中 少量气泡，反应一会就停止 大量气泡，反应很快 大量气泡，反应很快 大量气泡，反应很快 少量气泡，反应一会就停止 制取二氧化碳要选用什么装置呢？ 合作探究 探究点一 实验室怎样制取二氧化碳 1. 制取二氧化碳试剂的选择 实验室常用稀盐酸与块状大理石或石灰石(主要成分是碳酸钙)在常温下反应来制取二氧化碳。 反应原理：CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑ 合作探究 探究点一 实验室怎样制取二氧化碳 1. 制取二氧化碳试剂的选择 反应原理：CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑ 这个反应实际上包含了连续发生的两个反应。 首先，碳酸钙与盐酸发生反应： CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2CO3 然后，碳酸不稳定，分解产生二氧化碳： H2CO3＝H2O+CO2↑ 合作探究 探究点一 实验室怎样制取二氧化碳 1. 制取二氧化碳试剂的选择 依据： 根据 、 。 制取O2 制取CO2 原料和状态 是否加热 装置选用 原料和状态 是否加热 装置选用 KMnO4固体 需加热 固体加热 H2O2溶液和MnO2固体 不需加热 固液常温 稀盐酸和大理石 不需加热 固液常温 反应物状态 反应条件 合作探究 探究点一 实验室怎样制取二氧化碳 2. 制取二氧化碳发生装置的选择 制取O2 制取CO2 密度与空气比较 是否溶于水 装置选用 密度与空气比较 是否溶于水 装置选用 大于空气 不易溶于水 向上排空气或排水法 大于空气 易溶于水 向上排空气法 气体收集装置取决于气体的 和 。 密度 溶解性 合作探究 探究点一 实验室怎样制取二氧化碳 3. 制取二氧化碳收集装置的选择 根据前面的分析，在图中所列仪器中，选择适当的仪器（也可另选仪器），组装成制取二氧化碳的发生和收集装置，你能画出不同的装置方案图吗？ 合作探究 探究点一 实验室怎样制取二氧化碳 4. 选择与组装仪器 CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑ 合作探究 探究点一 实验室怎样制取二氧化碳 5. 实验装置 注意事项： 长颈漏斗下端应浸入液面以下 防止气体从长颈漏斗逸出 利于气体的导出 有利于排尽集气瓶内的空气 导管应伸入集气瓶底部 合作探究 探究点一 实验室怎样制取二氧化碳 5. 实验装置 导管应刚露出橡皮塞即可 收集气体 检验气密性 加入试剂 验满 检验 合作探究 探究点一 实验室怎样制取二氧化碳 6. 进行实验 如图所示，组装好仪器后，先把导气管的一端浸入水里，然后用手掌紧贴容器外壁，如果导气管口有气泡冒出，或者松开手，导气管口浸水的一端形成一段高于水面的水柱，则表明装置气密性良好。 检验气密性 合作探究 探究点一 实验室怎样制取二氧化碳 6. 进行实验 如何检验装置气密性？ 验满 验满：将燃着的木条平放在集气瓶口，木条熄灭，说明CO2已满。 为什么可以用图中所示的方法检验二氧化碳是否集满？ 二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则证明二氧化碳已集满，否则未集满。 合作探究 探究点一 实验室怎样制取二氧化碳 6. 进行实验 如何验满呢？ 检验 检验：将气体通入澄清石灰水(或往气体中滴加澄清石灰水，振荡)，石灰水变浑浊，说明该气体是CO2。 澄清石灰水 变浑浊 合作探究 探究点一 实验室怎样制取二氧化碳 6. 进行实验 如何检验收集到的气体是CO2？ 实验：实验室制取二氧化碳 注意观察实验的发生装置和收集装置，及验满方法。 合作探究 探究点一 实验室怎样制取二氧化碳 6. 进行实验 比较实验室制取二氧化碳的发生装置与制取氧气的有何不同？为什么会有不同？ 制取氧气的发生装置为固体加热型或固液常温型，制取二氧化碳的发生装置为固液常温型，因为反应所需的试剂和反应条件不同。 合作探究 探究点一 实验室怎样制取二氧化碳 7. 实验反思 尝试总结制取实验室制取气体的一般思路与方法 合作探究 探究点一 实验室怎样制取二氧化碳 8. 思路与方法引导 ①确定制取气体的化学反应原理与试剂 综合考虑： 反应的速率大小 产生气体是否易于收集 生成气体是否纯净 实验操作是否方便 实验操作是否安全 实验过程是否会产生污染 试剂的价格 ...... 合作探究 探究点一 实验室怎样制取二氧化碳 8. 思路与方法引导 ②设计制取气体的实验装置 实验室常见气体的发生装置： 装置类型 发生装置 固体加热型 固液常温型 实验室常见气体的收集装置： 收集装置 向上排空气法 向下排空气法 排水法 ③验证得到的气体 根据气体的性质： 可燃性 助燃性 与某些试剂反应有沉淀生成 ...... 二氧化碳与人类的生产、生活密不可分。 二氧化碳有哪些用途呢？ 合作探究 探究点二 二氧化碳对人类生活和环境有何影响 1. 二氧化碳的用途 二氧化碳 灭火 化工产品的原料 大棚种植 光合作用的原料 二氧化碳无毒，但它不能供给呼吸，所以人在二氧化碳浓度偏高的环境中，会感到气闷、头痛乃至窒息死亡。 菜窖 深井 进入久未开启的菜窖或干涸的深井前应先做灯火试验，估计环境中二氧化碳的浓度。 为什么要做灯火实验呢？ 合作探究 探究点二 二氧化碳对人类生活和环境有何影响 2. 二氧化碳对人体健康的影响 全球变暖，冰川融化、海平面升高，淹没沿海地带 气候反常，土地沙漠化 生态环境变差，生物物种减少，人类健康受到损害 温室效应的危害 合作探究 探究点二 二氧化碳对人类生活和环境有何影响 3. 二氧化碳对环境的影响 控制温室效应的措施 减少煤、石油、天然气等化石燃料的使用。 开发利用太阳能、风能等清洁能源。 开发、普及节能产品和技术。 大力植树造林，严禁乱砍滥伐。 用物理或化学方法，人工吸收二氧化碳。 控制二氧化碳的排放量 发展“低碳经济”，提倡低碳生活。 二氧化碳含有碳元素和氧元素，在自然界的碳循环和氧循环中都起到了非常重要的作用。 动植物的呼吸、含碳燃料的燃烧 都消耗氧气、产生二氧化碳；绿色植 物和水中的藻类则通过光合作用 吸收二氧化碳，放出氧气。 合作探究 探究点三 自然界的碳循环和氧循环 自然界的氧循环 自然界的碳循环 实验室制二氧化碳 二氧 化碳 实验试剂：稀盐酸与大理石或石灰石 实验装置：固液常温型 收集装置：向上排空气法 检验或验满 实验原理： CaCO3+2HCl==CaCl2+CO2↑+H2O 对生活和环境的影响 二氧化碳的用途 温室效应 课堂小结 随堂训练 1.下列反应适合实验室制取二氧化碳的是( ) A.碳在空气中燃烧 B.高温煅烧石灰石 C.用大理石或石灰石和稀硫酸反应 D.用大理石或石灰石和稀盐酸反应 D 随堂训练 2.国家规定教室内空气中二氧化碳的最高允许浓度为0.15%。下列是某学习小组对教室内二氧化碳浓度的检测和相应结果处理的措施，不正确的是( ) A.从教室不同位置多点采集空气样品 B.将盛有澄清石灰水的烧杯置于教室一段时间进行测定 C.测得二氧化碳浓度为0.28%,说明二氧化碳浓度超标 D.为避免二氧化碳浓度超标,教室应多通风换气 B 随堂训练 3.大棚蔬菜种植(如图)时,经常使用CO2作气体肥料，以下说法不正确的是( ) A.使用CO2可以增加产量 B.使用CO2期间可以大量浇水 C.人进去时,要先通风防窒息 D.CO2发生器要吊起来使用，因为CO2密度比空气大 B 作业布置 请完成学练优《化学九年级全（KY）》对应课时的作业。 $碳达峰、碳中和，你想知道的知识点都在这儿，碳达峰碳达峰是指某个地区或行业年度温室气体排放量达到历史最高点，然后经历平台期，进入持续下降的过程，是碳排放量由增转降的历史拐点。碳排放峰值不是越高越好，地区碳排放量越高，意味着化石能源使用量越高，不利于形成资源节约、环境友好的生产方式和消费方式，不利于完成国家下达的能源双控目标以及碳排放强度控制目标。峰值排放量越低，对实现碳中和就越有利。碳中和碳中和是指国家、企业、产品、活动或个人在一定时间内直接或间接产生的碳排放总量，通过最大程度的减排和自然吸收、补集封存等形式实现正负抵消，达到相对零排放。实现碳中和的核心在于能源结构转型，而能源结构转型尤其需要一个长期过程，需要提前谋划传统能源替代、新能源、发电、储能等诸多产业碳排放权交易来助力。2021年1月5日，生态环境部正式公布了碳排放权交易管理办法试行实施碳排放权交易，是我国第一次从国家层面将碳控排责任压实到企业，通过市场倒逼机制促进产业技术升级。碳排放交易体系是低成本减少碳排放的最有效工具之一，会影响未来的投资方向，让长期的投资更倾向于清洁低碳，最终助力实现碳中和目标。分清碳源和碳汇联合国气候变化框架公约将碳源定义为向大气中释放二氧化碳的过程、活动或机制，将碳汇定义为从大气中清除二氧化碳的过程、活动或机制。碳源与碳汇是两个相对的概念，其碳源是指向大气释放碳的单位，如化石燃料燃烧、工业过程排放、公众垃圾处理、农田和畜牧业甲烷排放等。碳汇是指自然界中碳的寄存体，如湿地、森林、海洋等吸收碳的途径。目前，我国将风电、光伏发电等清洁能源项目减少的碳排放也视为碳汇量。 自然界中的氧循环，空气中氧气约占21%。氧气是助燃剂，经燃烧转变为二氧化碳。动植物的呼吸作用消耗氧气并释放出二氧化碳，植物利用光合作用消耗二氧化碳并释放出氧气进入空气中，这是氧气的主要来源。在放电条件下，氧气可转变成臭氧，这也是打雷下雨后空气清新的原因。臭氧不稳定，在自然状态下分解产生氧气进入大气中。氧气既被消耗，也在产生，维持着动态平衡。 地球上的碳循环碳是构成地球生命的核心元素，也是影响地球环境和气候变化的重要因素。随着碳达峰、碳中和目标的提出，碳成为人们关注的新焦点。地球上的碳绝大部分贮存在地壳、岩石之中，还有一些储存在海洋、大气、陆地、生态系统等碳库中。这些碳元素在生物圈、大气圈、水圈和岩石圈之间交换、转化和运移，形成全球碳循环。接下来让我们一起看看碳循环的基本过程吧。大气中的二氧化碳被绿色植物吸收，通过光合作用转化为有机探有机碳，通过食物链再传递给动物。经过这样的方式，探从外部环境进入了生物圈。植物和动物的呼吸作用把摄入体内的一部分碳转化为二氧化碳释放入大气，另一部分则由自身贮存下来。待其死亡之后，大部分残体被微生物分解成二氧化碳排放到大气中，少部分被沉积掩埋，经过漫长的年代转化为煤、石油、天然气等化石燃料。当化石燃料分化或被燃烧时，其中的碳最终转化为二氧化碳回归大气。经过这样的方式探，又从生物圈回到了外部环境。在生物圈之外，大气和海洋、陆地之间也存在着碳循环。在大气和海水的交界处存在着碳交换。二氧化碳可由大气进入海水，也可由海水进入大气。大气中的二氧化碳还可以溶解在雨水中。这些酸性的雨水侵蚀地表岩石，并将剥落的矿物质带入海洋，通过沉积过程形成石灰岩等岩石。在化学和物理作用下，岩石风化后所含的碳又将以二氧化碳的形式返回到大气。工业革命以来，人类活动深刻影响着地球碳循环、化石燃料燃烧和土地利用向大气中释放了大量二氧化碳，导致了全球气候变暖。